технология получения доступного биогенного гидроксиапатита
Создана и отработана технология получения биогенного гидроксиапатита в виде стерильного остеоплестического материала.
Научно-исследовательские и технологические работы по переработке костей в гидроксиапатит проводились как инициативные в течение нескольких лет. Был выбран метод быстрого пиролиза, который проводился в герметичном реакторе путем высокоскоростного нагрева («термоудара») подготовленных костных образцов до определенных температур. В результате этого процесса проводилось полное выделение и отвод биоорганических компонентов из костной массы в виде пиролизного газа и получение в остатке 100 %-го минерального гидроксиапатита.
Был разработан и изготовлен лабораторно-технологический комплекс для переработки костей, отработаны режимы технологического процесса , получены и испытаны экспериментальные образцы в качестве медико-технического и адсорбционного материала, проведены независимые анализы и экспертная оценка по идентификации химической структуры материала и токсикологической безопасности.
Прототипы на основе гидроксиапатита во всем мире широко используются в качестве остеопластических, реминерализирующих и остеокондуктивных материалов. К их качеству предъявляются особые требования, и они должны быть зарегистрированы в специальных медицинских реестрах в качестве медицинского материала.
Практическое применение предлагаемого материала будет возможно только после проведения искомой регистрации. В РФ такие материалы регистрируются в Федеральной службе по надзору в сфере здравоохранения, которая выдает разрешение и включает в государственный реестр медицинских изделий при проведении следующих процедур:
- технических испытаний по идентификации представленных материалов на соответствие с нормативной, технической и эксплуатационной документацией;
- токсикологических исследований для оценки биологической безопасности и валидации метода стерилизации;
- клинических испытаний в аккредитованных учреждениях.
Материалы и средства на основе гидроксиапатита охватывают широкий круг практического использования в стоматологии и имплантологи, травматологии и ортопедии, челюстно-лицевой и ЛОР хирургии, косметологии, терапии и фармакологии, гигиене и экологии, химической промышленности, в научно-аналитических исследованиях.
Гидроксиапатит производится в основном многостадийным методом химического синтеза с использованием дорогостоящих химических реактивов высокой чистоты, либо методом перекристаллизации растворов полученных из костей. Промышленные технологии развиваются в направлении химического синтеза, но, тем не менее, поиск новых инновационных технологических процессов имеет значительную актуальность в направлении повышении качества продукции и снижения себестоимости.
На Российском рынке аналогичные медико-технические материалы и препараты на основе как синтетического (слабо остеоинтегрируемого), так и биологического гидроксиапатита представлены в основном зарубежными компаниями, например, компанией Geistlich Pharma AG, которая производит натуральный остеозаменяющий материал «Bio-Oss», состоящий из минеральных компонентов бычьей кости. Препарат Ostim (Osartis GmbH & Co.KG, Обенбург, Германия) является еще одним популярным коммерческим продуктом.
Эти материалы и препараты обладают хорошим качеством и пользуются спросом, однако рыночная стоимость их велика. При обсуждении со стоматологами было выявлено, что препарат «Bio-Oss» имеет недостатки, которые связаны со структурными характеристиками гидроксиапатита, а именно кристалличностью. Эти недостатки мы учли при изготовлении нашего материала, и он изготавливается с аморфной структурой, которая имеет более высокую резорбируемостью и остеоинтеграцию. Поэтому наша продукция в качестве замещения импортной по качеству не будет уступать зарубежным, но с более низкой себестоимостью (не сложной и энергоэффективной технологией изготовления из дешевого сырья) и доступностью.
Среди Российских аналогов на рынке приставлены в основном синтетические препараты, за исключением нескольких компаний таких как «Конектбиофарм» и «Владмива» которые также как и зарубежные имеют высокую стоимость, поскольку их технологических процесс получения достаточно длителен и дорог.
Преимущество биологического препарата состоят еще в том, что он, сохраняет исходный микроэлементный состав, биологическую активность натуральной кости и обладает остеоинтдуктивными свойствами, что очень важно для эффективной остеоинтеграции с костной системой больных.
Растущее количество нуждающихся в стоматологических услугах и нехватка, финансово доступных клиентам, остеопластических материалов характерно для многих городов России. Сегмент населения, представляющий более половины населения страны, не имеет достаточного дохода и вынужден довольствоваться страховыми медицинскими услугами, в которых не предусматриваются современные операции по синус-лифтингу, восстановлению лунки от удаленного зуба, установке имплантатов. Эти современные операции находятся в постоянном развитии и направлены на восстановление и сохранение челюстнолицевого скелета, который с возрастом и при потере зубов у людей начинает разрушаться. Разрабатывается и внедряется большое количество остеопластических материалов, среди которых гидроксиапатит нашел заслуженное место. Изначально в практике использовался чисто синтетический материал, так называемый стехиометрический гидроксиапатит. Однако на практике он оказался не достаточно эффективным, поскольку медленно резорбируется и слабо интегрируется с живой костью. На смену ему пришел гидроксиапатит биогенного происхождения. Для его получения используются кости человека и животных. Биогенный гидроксиапатит не стехиометричен, содержит в своей структуре карбонатную группу и ряд микроэлементов. Его биоактивные характеристики оказались гораздо лучше синтетического. Впервые на рынке он был предложен в США с товарной маркой “Bio-Oss” и в настоящее время является одним из востребованных остеопластических материалов. Поскольку цена этого материала на рынке очень высока, он используется, в основном, при установке имплантатов как фиксирующий и стабилизирующий остеоинтегрируемый материал. Для других операций он достаточно дорог по сравнению с самой медицинской услугой. Особенно это касается лечения периодонтита и гипоплазии, при котором стали использовать гидроксиапатит кальция в качестве компонента, наряду с другими реминерализирующими и лечебными препаратами, для восстановления больных мягких и твердых тканей ротовой полости.
Периодонтит приводят не только к потере зубов, но и эндокринным нарушениям, сбоям в работе печени, почек и сердца, а также к ослаблению иммунитета. По статистике это распространенное заболевание, диагностируется в 45-50% случаев стоматологических проблем.
Гипоплазия эмали – это ее поражение некариозного характера. Проблема заключается в том, что нарушается формирование матрицы самого защитного слоя, в результате чего он повреждается. Статистика свидетельствует, что гипоплазия эмали встречается у 30% людей на земле, ежегодно увеличивается количество детей, которые страдают этой патологией, в некоторых регионах этот показатель уже превысил 50%.
Очевидно, что появление на рынке гидроксиапатита с более низкими ценами, позволит в перспективе расширить сегмент медицинских услуг и создаст более доступные условия его использования в качестве стимулятора репаративного остеогенеза в травматологии, челюстно-лицевой хирургии и стоматологии и в качестве компонента пломбировочных и лечебных зубных паст и суспензий.
Эта медицинская сфера находится в стадии научного и практического развития, что стимулировало авторов проекта создать экономически эффективную технологию и использовать ее для получения гидроксиапатита из доступного не дорого материала.
Поскольку гидроксиапатит наделен уникальными свойствами, такими как аффинная адсорбция и изоморфное замещение, то круг его использования не ограничивается хирургической, лечебной и профилактической остеотерапией.
Видовой ассортимент продукции и рыночный сегмент могу быть расширены путем включения в него гидроксиапатитных адсорбентов для очистки жидких и газообразных сред от ненужных и вредных, в том числе, микробных примесей, носителей и адъювантов лекарственных средств и косметических восстановителей кожи.
Бизнес модель проекта (B2B, B2G) состоит из следующих ресурсов и элементов:
- технологии (ноу-хау) и оборудования, связанного в единый технологический комплекс, для получения сертифицированного медицинского изделия с торговой маркой из доступного костного сырья;
- экономического окружения, включающего инвестирование проекта и покупателей медицинского изделия.
Медицинский препарат планируется реализовывать с начала 2 года. В первый год выполнения проекта путем привлечения финансовых средств инвестора:
- закуплено основное оборудование;
- проведены клинические испытания и сертификация медицинского изделия;
- разработан товарный знак;
- сформирован пакет заказов на продукцию;
- изготовлена и реализована опытная партия медицинского препарата;
- проведено рекламное обеспечение продвижения продукции.
Для реализации продукции будут привлечены специализированные менеджеры. Они будут формировать пакет заказов от стоматологических клиник, проводить прямые и аукционные продажи. Ожидаемый объем продаж и выручка от реализации продукции по цене 1 000 руб. за единицу продукции показаны в таблице
Таблица Объем и выручка от реализации ед. продукции
| Показатель | 1-й год | 2-й год | 3-й год | итого | |
| Единица продукции | тыс. шт. | нет продаж | 30 | 40 | 70 |
| Выручка | млн. руб. | 30 | 40 | 70 |
Единица продукции – это стерильные гранулы с массой нетто 0,5 грамма гидроксиапатита герметично упакованные в стеклянные стерильные флаконы. Средняя цена российских и зарубежных аналогов составляет 2 500 руб. за 0,5 грамма.
В качестве стратегической задачи проекта планируется создание и заполнение сегмента стоматологических услуг доступным по цене остеопластическим материалом для нуждающегося в лечении населения со средним и низким доходом.
Поставленная задача будет достигаться следующим образом:
- будут устанавливаться контакты со специализированными клиниками, в выбранном территориальном сегменте, и проведены непосредственные переговоры с ведущими специалистами;
- будет проводиться оптимизация цен и объема поставок остеопластических материалов в зависимости от географического размещения стоматологических клиник и субъективных особенностей покупателей;
- будет составлен совместный план и структура продаж по оптимизированным ценам и объемам;
- будет проводиться экспертное обсуждение уровня качества, представленного остеопластического материала;
- для продвижения продукции наиболее лучшие результаты будут представлены на конференциях, в научной и общественной прессе, в выставочных салонах и на конкурсных площадках.
В перспективе будет рассмотрена возможность продажи препарата через специализированные дистрибьюторские сети, торговые аукционы, интернет магазины.
Развитее проекта в направлении использования гидроксиапатита в области медицины вполне самодостаточно и экономически эффективно.
План реализации проекта
| Наименование этапа реализации инновационного проекта | Срок этапа | Стоимость этапа | Качественные и количественные результаты |
| Перепланировка и вентиляционные (инженерные) работы по помещению не менее 500 м² | 4 месяца | 3 млн.руб. | Будет подготовлено помещение для установки промышленно -экспериментального модуля. |
| Проведение клинических испытаний медицинского материала. | 1 год | 8 млн. руб. | - Будет получен клинически испытанный инвазивный стерильный препарат готовый к применению и обеспеченный разрешительными документами в количестве не менее 1 000 штук |
| Разработка и исследования адсорбентов для санации полости рта и адъювантов вакцин. | - Будут изготовлены ультрадисперсные порошки гидроксиапатита и испытаны в качестве адсорбента микроорганизмов и носителей лекарственных соединений. | ||
| Разработка конструкторской документации, изготовление, запуск в эксплуатацию промышленно-экспериментального модуля и выпуск опытной партии продукции для реализации. | 1 год | 16 млн. руб . | Будет изготовлен промышленно- экспериментальный модуль для переработки костей в инвазивный препарат с производительной мощностью не менее 500 кг в год и реализация продукции в количестве не менее 30 000 штук |
План движения денежных средств.
Использование финансовых средства инвестора в расчете выполнения проекта за период 1,4 года, демонстрируется в таблице, в которой приведены финансовые показатели движения денежных средств.
Средства инвестора будут использованы:
- для приобретения производственного и офисного оборудования (реактор гидротермальной обработки сырья, комплект оборудования по разделке костей, сушильное и холодильное оборудование, оборудование для расфасовки, стериализатор, упаковочное оборудование, столы, стулья, компьютеры и многофункциональный принтер) – 16 млн. руб.;
- для проведения регистрации медицинского материала – 1,2 млн. руб.;
- для продвижения товара на рынок, включая рекламу, командировочные расходы, создание сайта компании – 1,3 млн. руб.
- на заработную плату, включая начисления, основным штатным работникам и соисполнителям – 3 млн. руб.;
- на оплату работ сторонних организаций – 1 млн. руб.;
- на закупку расходных материалов, фасовки и сырья – 1,5 млн. руб.
- на модернизацию помещения – 3 млн. руб.
